DE3820398C2

DE3820398C2 -

Info

Publication number: DE3820398C2
Application number: DE3820398A
Authority: DE
Inventors: Noe Ugo Mailand/Milano It Rinaldi
Original assignee: Tecnochim SRL
Current assignee: Tecnochim SRL
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1992-04-16
Also published as: GB8813634D0; IT8720902A0; DE3820398A1; IT1204713B; GB2205766A; CA1319097C

Description

Die Erfindung betrifft das Reinigen von Industrieabgasen und bezieht sich insbesondere auf das Abfangen von ver schmutzenden Stauben und Gasen, wie SO_x, NO_x, Cl₂, F^- und dergleichen.The invention relates to the cleaning of industrial exhaust gases and relates in particular to the interception of ver polluting dust and gases, such as SO _x , NO _x , Cl ₂ , F ^- and the like.

Zu den bekannten Verfahren und Einrichtungen für diesen Zweck sei auf die gemäß den italienischen Patentschriften 9 61 166 und 10 45 466 hingewiesen. In diesen Patentschrif ten werden Verfahren und Einrichtungen beschrieben, um Ab gase zu reinigen, die mindestens teilweise brennbar sind und Staub, im wesentlichen Metalloxide führen, hauptsäch lich die bei der Stahlerzeugung entstehenden Abgase.The known methods and devices for this Purpose is to that according to the Italian patent specifications 9 61 166 and 10 45 466. In this patent document Methods and facilities are described to Ab clean gases that are at least partially flammable and dust, mainly lead to metal oxides Lich the exhaust gases generated during steel production.

Die genannten Verfahren weisen eine Nachverbrennungsstufe der brennbaren Gase und eine Staubsammelstufe auf, in der in zwei Stufen mit Wasser oder sonstigen Flüssigkeiten ge waschen wird. In der ersten Stufe erfolgt ein Vorwaschen in einer Sättigungsvorrichtung, und in der zweiten Stufe wird ein endgültiges Waschen in einem Venturi-Wäscher vorgenom men.The processes mentioned have a post-combustion stage of combustible gases and a dust collection stage in which in two stages with water or other liquids will wash. The first stage is pre-washing in a saturator, and in the second stage final washing in a Venturi scrubber men.

Im Rahmen der in den vorstehend genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren und Einrichtungen wird ein Wasch turm benutzt, der durch eine Leitplatte in zwei getrennte Teile unterteilt ist und folgende Merkmale aufweist:Within the framework of the patents mentioned above described methods and devices is a wash tower used by a baffle in two separate Parts is divided and has the following features:

- a tangential component for the entry in the upper Part of the wash tower that acts as a saturator, exhaust gases to be cleaned;
- A head piece with nozzles from which water flows in cross flow the exhaust gases rising in a spiral flow pattern is sprayed, like in a cyclone separator;
- a venturi scrubber outside the tower that works with this is connected via two pipes provided with elbows, of which the upper one between the exit from the satti supply device and the converging part of the Ven turi tube is arranged, while the lower two between the divergent part of the Venturi tube and the tangential entry into the lower part of the wash tower located;
- A tangential entry for the cleaned exhaust gases in the bottom of the tower to the finest droplets to collect.

Soweit die Industrieabgase, insbesondere die Gicht- und Rauchgase aus der Verbrennung von Kohle und/oder Brenn stofföl, beispielsweise bei der Erzeugung von Dampf und/oder elektrischem Strom Staub enthalten, und zwar über wiegend Metalloxide sowie saure Gase, liegt die industri elle und soziale Bedeutung einer Verbesserung des Reini gungsgrades auf der Hand.As far as the industrial fumes, especially the gout and Flue gases from the combustion of coal and / or fuel Substance oil, for example in the generation of steam and / or electrical current contain dust, namely over industri lies mainly in metal oxides and acidic gases elle and social importance of an improvement of the Reini efficiency on hand.

Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung dem in den genannten italienischen Patentschriften offenbarten Verfahren und der entsprechenden Einrichtung eine dritte Waschstufe hinzuge fügt wird, nämlich eine zyklonartige Waschstufe stromab wärts vom Venturi-Wäscher, werden bei minimalen zusätzli chen Betriebskosten und ohne Zunahme des Waschwasserver brauchs weitere Verbesserungen des Reinigungsgrades er reicht. If according to the present invention that in the mentioned procedures and the Italian patent specifications add a third wash level to the appropriate facility is added, namely a cyclone-like washing stage downstream from the Venturi washer, with minimal additional Chen operating costs and without increasing the wash water consumption needs further improvements in the degree of cleaning enough.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert.The invention is advantageous in the following Details with the aid of a schematically illustrated embodiment example explained in more detail.

Aus der Zeichnung geht ein Waschturm 1 hervor, der durch eine geneigte Leitplatte 2 in einen oberen Waschbereich 1A und einen unteren Waschbereich 1B unterteilt ist.From the drawing, a washing tower 1 shows, by an inclined guide plate 2 in an upper washing area A 1 and a lower scrubbing section 1 B is divided.

Die Leitplatte 2 ist so geneigt, daß sie das auf sie herab fallende Wasser zu einem Ablauf 3 führt. Die zu reinigenden Abgase werden durch einen Eintritt 4 eingeleitet und ver lassen den oberen Waschbereich 1A nach der darin erfolgten Behandlung durch einen Austritt 5. Das Waschen der Abgase erfolgt mit Hilfe eines Einspritzrohres 6, durch welches Wasserstrahlen eingedüst werden, wobei das Wasser mittels einer Pumpe 7 durch eine Rohrleitung 8 zugeführt wird.The guide plate 2 is inclined so that it leads the water falling on it to an outlet 3 . The exhaust gases to be purified are introduced through an inlet 4 and be ver the top scrubbing section 1 A after treatment therein through an outlet. 5 The exhaust gases are washed with the aid of an injection pipe 6 , through which water jets are injected, the water being fed through a pipeline 8 by means of a pump 7 .

Aus dem Austritt 5 strömen die Abgase durch einen Rohrkrüm mer 5A in einen Venturi-Wäscher 9, der einen stromaufwärts liegenden konvergierenden Verengungsbereich 9A, einen engen Halsbereich 9B, dem Waschwasser durch eine Rohrleitung 10 mittels einer Pumpe 11 zugeleitet wird, und einen stromab wärts liegenden, divergierenden Erweiterungsbereich 9C auf weist.From the outlet 5 , the exhaust gases flow through a pipe elbow 5 A into a Venturi scrubber 9 , which has an upstream converging constriction area 9 A, a narrow neck area 9 B, the wash water through a pipe 10 by means of a pump 11 , and one downstream, divergent expansion area 9 C has.

Aus dem dem Venturi-Wäscher zugeordneten Rohrkrümmer 13A wird das durch Zentrifugalkraft abgeschiedene Wasser gesam melt und in einen Tank 12 abgegeben, aus dem die Pumpe 7 Wasser entzieht.From the pipe elbow associated with the Venturi scrubber 13 A, the water separated by centrifugal force is collected and discharged into a tank 12 from which the pump 7 extracts water.

Die aus dem Austritt 13 des Venturi-Wäschers 9 ausströmen den Dünste oder Abgase gelangen in den unteren Waschbereich 1B des Waschturms 1, wo in ähnlicher Weise wie im oberen Waschbereich 1A ein Waschverfahren durchgeführt wird. Hierzu ist ein Einspritzrohr 14 vorgesehen, dem Druckwasser durch eine Rohrleitung 15 mittels einer Pumpe 16 zugeleitet wird.The vapors or exhaust gases flowing out of the outlet 13 of the venturi scrubber 9 reach the lower washing area 1 B of the washing tower 1 , where a washing process is carried out in a similar manner to the upper washing area 1 A. For this purpose, an injection pipe 14 is provided, to which pressurized water is fed through a pipeline 15 by means of a pump 16 .

Das sich auf dem geneigten Boden 17 des Waschbereichs 1B ansammelnde Wasser versorgt die Pumpe 11, während die gereinigten Abgase durch eine Leitung 20 von einem Gebläse 18 angesaugt und durch einen Schornstein 19 an die Atmo sphäre abgegeben werden.The water accumulating on the inclined floor 17 of the washing area 1 B supplies the pump 11 , while the cleaned exhaust gases are sucked in through a line 20 by a blower 18 and released through a chimney 19 to the atmosphere.

Das aus der ersten Waschstufe mit der zyklonartigen Behand lung im oberen Waschbereich 1A austretende Waschwasser ge langt in einen Tank 21, in welchem es vorzugsweise mit einem alkalischen Reagens, zum Beispiel Kalk neutralisiert wird. Von hier wird das Waschwasser einem Absetz- und Waschtank 22 zugeleitet, dessen Wasser die Pumpe 16 über einen Vorratsbehälter 23 versorgt. Der sich bildende Schlamm wird in bekannter Weise beseitigt.The ge from the first washing stage with the cyclonic treatmen lung in the upper wash section 1 A exiting wash water arrived in a tank 21 in which it is preferably neutralized with an alkaline reagent, for example lime. From here, the washing water is fed to a settling and washing tank 22 , the water of which supplies the pump 16 via a reservoir 23 . The sludge that forms is removed in a known manner.

Schließlich kann das Waschwasser noch durch ein Rohr 24 er gänzt werden.Finally, the wash water can be supplemented by a pipe 24 .

Aus der vorstehenden Beschreibung gehen zwei wichtige Merk male der Erfindung deutlich hervor:There are two important points to note from the above description paint the invention clearly:

a) an improvement in the degree of cleaning of the exhaust gases, the 99-99.5% in terms of dust and respect 92 to 98% of the polluting gases and vapors reached. In the prior art, there was only one row Degree of cleaning from 98 to 99% for dust and 60 to 92% for reaching gases and vapors.
b) A considerable saving in water since the washing return water from one wash stage to the other while clean water is in the final, high-grade cleaning stage is used.

In diesem Zusammenhang sei jedoch darauf hingewiesen, daß das in die verschiedenen Stufen zurückgeleitete Wasser auch besonderen Reinigungsbehandlungen unterworfen werden kann.In this context, however, it should be noted that the water returned to the different stages too can be subjected to special cleaning treatments.

Was die Betriebs- und Verfahrensbedingungen betrifft, kann wiederum auf die genannten italienischen Patente verwiesen werden, da die dritte Stufe des Zyklon-Waschens auf ähnli che Weise wie die erste Waschstufe durchgeführt wird.As for the operating and process conditions, can again referred to the Italian patents mentioned because the third stage of cyclone washing is similar How the first washing step is carried out.

Zur weiteren Erläuterung der Merkmale und Vorteile der Er findung werden nachfolgend zwei praktisch durchgeführte Ausführungsbeispiele des entsprechenden Verfahrens näher erläutert.To further explain the features and advantages of Er In the following two inventions are carried out in practice Embodiments of the corresponding method in more detail explained.

example 1

Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung wird zur Reinigung von Abgasen angewandt, die aus einem Kohle kraftwerk stammen. Diese Abgase enthalten normalerweise eine Konzentration an Staub bzw. Asche in der Größenordnung von 20 000 Milligramm (mg) pro Normalkubikmeter (Nm³). Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung und dem entsprechenden Verfahren sinkt die endgültige Staubkonzentration in den Abgasen drastisch auf nicht mehr als 40 mg/Nm³ ab.The device and the method according to the invention is used for cleaning exhaust gases which originate from a coal-fired power plant. These exhaust gases normally contain a concentration of dust or ash in the order of 20,000 milligrams (mg) per normal cubic meter (Nm ³ ). With the device according to the invention and the corresponding method, the final dust concentration in the exhaust gases drops drastically to not more than 40 mg / Nm ³ .

Im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen und Verfahren, einschließlich der vorstehend genannten, enthalten dort die von Staub befreiten Abgase immer noch 100 mg/Nm³ an Staub. Das bedeutet, daß die Reinigungsleistung bei dem Verfahren und mit der Einrichtung gemäß der Erfindung mehr als dop pelt so hoch ist wie beim Stand der Technik. Anders ausge drückt, das Ausmaß der Staubbeseitigung beträgt 99,8% bei dem Verfahren und der Einrichtung gemäß der Erfindung im Vergleich zu 99,5%, dem Wert, der mit bekannten Verfahren und Einrichtungen erzielbar ist. In comparison to the known devices and methods, including those mentioned above, the dust-free exhaust gases still contain 100 mg / Nm ³ of dust. This means that the cleaning performance in the method and with the device according to the invention is more than twice as high as in the prior art. In other words, the degree of dust removal is 99.8% in the method and the device according to the invention compared to 99.5%, the value that can be achieved with known methods and devices.

Was die Beseitigung von Schwefeldioxid betrifft, so er reichte man beim Stand der Technik, ausgehend von einem an fänglichen SO₂-Gehalt in den Abgasen von 4000 mg/Nm³ le diglich ein Ausmaß, welches einer endgültigen SO₂-Konzen tration von 800 bis 1000 mg/Nm³ entsprach, nämlich eine Beseitigung von 80 bzw. 70%. Mit dem Verfahren und der Einrichtung gemäß der Erfindung können endgültige Konzen trationen an Schwefeldioxid von nicht mehr als 400 mg/Nm³ erzielt werden, was einer Beseitigung von 90% entspricht.As far as the removal of sulfur dioxide is concerned, it was enough in the prior art, starting from an initial SO ₂ content in the exhaust gases of 4000 mg / Nm ^3, only to an extent that a final SO ₂ concentration of 800 to 1000 mg / Nm ³ corresponded to a removal of 80 or 70%. With the method and the device according to the invention, final concentrations of sulfur dioxide of not more than 400 mg / Nm ³ can be achieved, which corresponds to a removal of 90%.

Auch in diesem Fall zeigt sich also, daß die Reinigungslei stung des Verfahrens und der Einrichtung gemäß der Erfin dung mindestens doppelt so groß ist wie gemäß der bekannten Lehren.In this case too, it can be seen that the cleaning line the process and the equipment according to the inven dung is at least twice as large as according to the known To teach.

Example 2

Die aus Reinigungsanlagen für Fe-Si-Legierungen austreten den Abgase enthalten normalerweise 15 000 mg/Nm³ an Staub. Diese Mengen können mit dem Verfahren und der Einrichtung gemäß der Erfindung auf nicht mehr als 30 mg/Nm³ herabge setzt werden, was einem Reinigungsausmaß des hohen Wertes von 99,8% entspricht. Im Vergleich dazu ist dieser Wert beim Stand der Technik 99%, das heißt 150 mg/Nm³.The exhaust gases emerging from cleaning plants for Fe-Si alloys normally contain 15,000 mg / Nm ³ of dust. These amounts can be reduced to not more than 30 mg / Nm ³ with the method and the device according to the invention, which corresponds to a cleaning level of the high value of 99.8%. In comparison, this value in the prior art is 99%, that is 150 mg / Nm ³ .

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Beseitigung von Staub um so schwieriger ist, je kleiner die Staubpartikel sind.It should also be noted that the removal of Dust is more difficult the smaller the dust particles are.

Hinsichtlich des gasförmigen SiF₄ ermöglicht die Erfindung, ausgehend von einem Anfangsgehalt von 500 mg/Nm³, auf einen Wert von nicht mehr als 5 mg/Nm³ zu kommen. Damit läßt sich sagen, daß der Wirkungsgrad der Schadstoffbeseitigung min destens 99,0% beträgt. Das steht im Vergleich zu einer Entfernung von 95% beim Stand der Technik, nämlich 25 mg/Nm³ an Rest-SiF₄. With regard to the gaseous SiF ₄ , the invention makes it possible, starting from an initial content of 500 mg / Nm ³ , to reach a value of not more than 5 mg / Nm ³ . It can be said that the efficiency of pollutant removal is at least 99.0%. This is in comparison to a removal of 95% in the prior art, namely 25 mg / Nm ³ of residual SiF ₄ .

Abwandlungen können am Verfahren und der Einrichtung gemäß der Erfindung, wenn nötig oder gewünscht, vorgenommen wer den. So ist es beispielsweise absolut möglich, nicht nur dem Tank 21 sondern auch dem Vorratsbehälter 23 und dem Tank 12 alkalische Reagentien zuzuführen.Modifications can be made to the method and device according to the invention, if necessary or desired, who. For example, it is absolutely possible to supply alkaline reagents not only to the tank 21 but also to the reservoir 23 and the tank 12 .

Claims

1. A method for cleaning industrial exhaust gases and dust, such as SO _x , NO _x , Cl₂, and F ^- , in which the exhaust gases of a first wash in a cyclone scrubber acting as a saturation device, a second wash in a venturi scrubber and then subjected to a further wash in a second cyclone-type scrubber, the waste water from the first cyclone wash stage being neutralized by means of alkaline reagents and fed into a settling tank from which the third cyclone wash stage is supplied, the waste water from the third cyclone wash stage is fed to the Venturi scrubber and the waste water from the Venturi scrubber supplies the first cyclone washing stage.

2. Device for performing the method according to claim 1 with a first cyclone-type scrubber ( 1 A), which is followed by a Venturi scrubber ( 9 ) and this another cyclone-type scrubber ( 1 B), the first and second cyclone-type scrubbers two each other axially superimposed washing areas ( 1 A, 1 B) form that each washing area ( 1 A, 1 B) has an inclined floor ( 2, 17 ) for the collection and drainage of washing water, that each washing area ( 1 A, 1 B) an injection tube (6, 14) is assigned, both of which are arranged axially such that they emit radial water jets, and that entry components are arranged for the exhaust gases so that it has a helical upward movement of the exhaust gases entering in the corresponding washing region (1 a, 1 B) cause.